CN105929744A - 一种开关机电路及家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关机电路及家用电器，开关机电路包括：处理器，以及分别与该处理器连接的按键检测电路和强电控制电路，处理器用于接收按键检测电路检测到的开关信号，并根据该开关信号触发强电控制电路控制电器设备与强电的连接或断开。因此，本发明能够实现当电器设备处于关机状态时，强电与电器设备之间连接的断开，从而实现了家用电器的待机零功耗。

Description

一种开关机电路及家用电器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，更具体的说，涉及一种开关机电路及家用电器。

背景技术

待机功耗指的是机器不在运转状态，但在接电的情况下产生的功耗。举例说明，在关闭电视时，电视的强电电源可能不关闭，即电源一直在为电视供电，电视在此时产生的功耗即为待机功耗。按一天待机18个小时计算，一个电视一天将会有50W的功耗在消耗，耗电量将近1度电。

随着经济的发展，国家对家用电器的待机功耗的要求不断提高，因此如何提供一种开关机电路实现家用电器的待机零功耗是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种开关机电路及家用电器，以实现家用电器的待机零功耗。

一种开关机电路，应用于电器设备，所述开关机电路包括：处理器、按键检测电路和强电控制电路；

所述处理器分别与所述按键检测电路和所述强电控制电路连接，所述处理器用于接收所述按键检测电路检测到的开关信号，并根据所述开关信号触发所述强电控制电路控制电器设备与强电的连接或断开；

所述按键检测电路包括：强电开关、强电检测子电路、强弱电隔离装置和弱电检测子电路；

所述强电开关的常开静触点用于连接所述强电的火线，所述强电开关的动触点连接所述强电控制电路，所述强电开关的常闭静触点连接所述强电检测子电路的输入端，所述强电检测子电路的输出端通过依次连接的所述强弱电隔离装置和所述弱电检测子电路连接所述处理器。

优选的，所述强弱电隔离装置包括：光电耦合器；

所述光电耦合器的发光二极管的阳极端连接所述强电检测子电路的输出端，所述光电耦合器的发光二极管的阴极端连接所述强电的零线，所述光电耦合器的光敏三极管的发射极端连接接地端，所述光敏三极管的集电极端通过所述弱电检测子电路连接所述处理器。

优选的，所述强电检测子电路包括：第一限流电阻、第一电容和第一二极管；

所述第一限流电阻的一端作为所述强电检测子电路的输入端连接所述常闭静触点，所述第一限流电阻的另一端连接所述发光二极管的阳极端；

所述第一电容并联连接在所述发光二极管的阳极端和所述发光二极管的阴极端；

所述第一二极管反向并联连接在所述发光二极管的阳极端和所述发光二极管的阴极端。

优选的，所述弱电检测子电路包括：上拉电阻、第二限流电阻和第二电容；

所述上拉电阻的一端连接所述处理器的供电电源，所述上拉电阻的另一端通过所述第二限流电阻连接所述处理器；

所述第二电容的正极板连接所述第二限流电阻和所述处理器的公共端，所述第二电容的负极板连接接地端。

优选的，所述强电控制电路包括：继电器和继电器驱动电路；

所述继电器的常开触点的一端连接所述强电的火线，所述继电器的常开触点的另一端连接主板电源系统；

所述继电器的线圈的一端连接线圈供电电源，所述继电器的线圈的另一端通过所述继电器驱动电路连接所述处理器，所述继电器驱动电路用于控制所述继电器的常开触点打开或关闭，以断开或接通所述强电的火线与所述电器设备的连接。

优选的，所述处理器为DSP芯片。

优选的，所述强电开关为单刀双掷开关。

一种家用电器，包括上述所述的开关机电路。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开了一种开关机电路及家用电器，开关机电路包括：处理器，以及分别与该处理器连接的按键检测电路和强电控制电路，处理器用于接收按键检测电路检测到的开关信号，并根据该开关信号触发强电控制电路控制电器设备与强电的连接或断开。因此，本发明能够实现当电器设备处于关机状态时，强电与电器设备之间连接的断开，从而实现了家用电器的待机零功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种开关机电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种开关机电路及家用电器，以实现家用电器的待机零功耗。

参见图1，本发明实施例公开的一种开关机电路的电路图，该开关机电路应用于电器设备，所述开关机电路包括：处理器10、按键检测电路20和强电控制电路30；

其中，处理器10分别与按键检测电路20和强电控制电路30连接，处理器10用于接收按键检测电路20检测到的开关信号，并根据该开关信号触发强电控制电路30控制电器设备与强电的连接或断开。

本实施例中，按键检测电路20的主要作用是启动和关机电器设备。按键检测电路20包括：强电开关S1、强电检测子电路21、强弱电隔离装置22和弱电检测子电路23。

具体的，强电开关S1的常开静触点3用于连接强电的火线L，强电开关S1的动触点1连接强电控制电路30，强电开关S1的常闭静触点2连接强电检测子电路21的输入端，强电检测子电路21的输出端通过依次连接的强弱电隔离装置22和弱电检测子电路23连接处理器10。

其中，强电开关S1为一个单刀双掷开关，强电开关S1的默认状态为：强电开关S1的动触点1与常闭静触点2导通。当按下强电开关S1时，强电开关S1的动触点1由与常闭静触点2导通切换至与常开静触点3导通，当放开强电开关S1时，强电开关S1又恢复默认状态，即强电开关S1的动触点1由与常开静触点3导通再次切换至与常闭静触点2导通。

强弱电隔离装置22用于实现电气隔离，即强弱电隔离装置22用于避免强电流入处理器10，以导致处理器10烧毁。

需要说明的是，强弱电隔离装置22导通和关断时，处理器10与弱电检测子电路23的连接端口处的电平也相应发生变化。

具体的，强电开关S1的默认状态为：强电开关S1的动触点1与常闭静触点2导通，此时，处理器10与弱电检测子电路23的连接端口处的电平信号为方波信号。

当按下强电开关S1时，强电开关S1的动触点1由与常闭静触点2导通切换至与常开静触点3导通，强电检测子电路21开路，强弱电隔离装置22关断，处理器10与弱电检测子电路23的连接端口处的电平信号由方波信号变成持续的高电平信号，该高电平信号由弱电检测子电路23提供，此时，处理器10根据电平信号的变化判定当前有按强电开关S1的动作。

综上可知，本发明公开的开关机电路包括：处理器10，以及分别与该处理器10连接的按键检测电路20和强电控制电路30，处理器10用于接收按键检测电路20检测到的开关信号，并根据该开关信号触发强电控制电路30控制电器设备与强电的连接或断开。因此，本发明能够实现当电器设备处于关机状态时，强电与电器设备之间连接的断开，从而实现了家用电器的待机零功耗。

优选的，处理器10为DSP(Digital Signal Process，数字信号处理技术)芯片。

其中，强弱电隔离装置22至少包括：光电耦合器U1；

光电耦合器U1的发光二极管的阳极端连接强电检测子电路21的输出端，光电耦合器U1的发光二极管的阴极端连接强电的零线N，光电耦合器U1的光敏三极管的发射极端连接接地端，光电耦合器U1的光敏三极管的集电极端通过弱电检测子电路23连接处理器10。

优选的，强电检测子电路21包括：第一限流电阻R1、第一电容C1和第一二极管D1；

第一限流电阻R1的一端作为强电检测子电路21的输入端连接强电开关S1常闭静触点2，第一限流电阻R1的另一端连接光电耦合器U1的发光二极管的阳极端，第一限流电阻R1用于限制流入光电耦合器U1的电流。

第一电容C1并联连接在光电耦合器U1的发光二极管的阳极端和阴极端，第一电容C1的作用为滤波。

第一二极管D1反向并联连接在光电耦合器U1的发光二极管的阳极端和阴极端，第一二极管D1的作用是保护光电耦合器U1，防止过电压对光电耦合器U1的损坏，并在第一电容C1放电产生负电压时，与第一电容C1形成电流通路。

需要说明的是，强电检测子电路21包括但不局限于图1公开的电路，在图1公开的电路中还可以增加与第一电容C1并联连接的电阻，以与第一电容C1形成阻容吸收电路。

优选的，弱电检测子电路23包括：上拉电阻R2、第二限流电阻R3和第二电容C2；

上拉电阻R2的一端连接处理器10的供电电源VCC，上拉电阻R2的另一端通过第二限流电阻R3连接处理器10。上拉电阻R2的作用为：当光电耦合器U1不导通时，使处理器10与第二限流电阻R3的端口为高电平；当光电耦合器U1导通时，使处理器10与第二限流电阻R3的端口为低电平。

第二电容C2的正极板连接第二限流电阻R3和处理器10的公共端，第二电容C2的负极板连接接地端，第二电容C2的作用为滤波。

需要说明的是，弱电检测子电路23包括但不局限于图1公开的电路。

为进一步优化上述实施例，强电控制电路30包括：继电器K1和继电器驱动电路31。

继电器K1的常开触点的一端(引脚4)连接强电的火线L，继电器K1的常开触点的另一端(引脚3)连接主板电源系统40。主板电源系统40用于为处理器10供电。继电器K1的作用为：控制强电的火电L与主板电源系统40之间的导通和关断。

其中，主板电源系统40中包含有处理器10的供电电源VCC，也即，主板电源系统40用于为处理器10供电。

继电器K1的线圈的一端(引脚2)连接线圈供电电源(即图中示出的+12V)，继电器K1的线圈的另一端(引脚1)通过继电器驱动电路31连接处理器10，继电器驱动电路31用于控制继电器K1的常开触点打开或关闭，以断开或接通强电的火线L与电器设备的连接。

需要说明的是，处理器10的供电电源VCC以及继电器K1的线圈供电电源均来自主板电源系统40。

本发明公开的开关机电路实现电器设备开关机的过程具体如下：

电器设备开机过程：当按下强电开关S1时，强电开关S1的动触点1由与常闭静触点2导通切换至与常开静触点3导通，继电器K1的强电端(即常开触点)被短路，主板电源系统40为处理器10提供弱电，即处理器10仅由供电电源VCC供电，处理器10得电后，通过继电器驱动电路31向继电器K1输出驱动信号，继电器K1的线圈得电，继电器K1的常开触点闭合，强电的火线L与主板电源系统40建立连接，实现强电为电器设备的稳定供电，完成电器设备的开机过程。

电器设备关机过程：当按下强电开关S1时，强电开关S1的动触点1由与常闭静触点2导通切换至与常开静触点3导通，强电检测子电路21开路，强弱电隔离装置22关断，处理器10与弱电检测子电路23的连接端口处的电平信号由方波信号变成持续的高电平信号，该高电平信号由弱电检测子电路23提供，此时，处理器10将检测到的高电平信号作为关机信号，通过继电器驱动电路31停止向继电器K1输出驱动信号，继电器K1的线圈失电，继电器K1的常开触点断开，强电的火线L与主板电源系统40的连接断开，实现强电与电器设备的连接断开，完成电器设备的关机过程。

需要说明的是，当电器设备开/关机后，强电开关S1又恢复至默认状态，即强电开关S1的动触点1与常闭静触点2导通。

并且，当继电器K1的常开触点闭合后，强电开关S1又恢复至默认状态时，按键检测电路20还可以检测到过零信号，因此，本发明公开的开关机电路还具有过零检测功能。

综上可知，当电器设备处于关机状态时，强电的火线L与主板电源系统40以及按键检测电路20均处于断开状态，处理器10、按键检测电路20、强电控制电路30和强电之间并没有形成通路。因此，本发明实现了电器设备关机时，强电与电器设备之间连接的断开，从而实现了家用电器的零功耗。

并且，本发明还可以实现家用电器的一键开关机。

与上述实施例相对应，本发明还公开的一种家用电器。

本发明公开的家用电器包括上述实施例中的开关机电路，家用电器具体的开关机过程请参见开关机电路对应部分，本发明在此不做限定。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种开关机电路，其特征在于，应用于电器设备，所述开关机电路包括：处理器、按键检测电路和强电控制电路；

所述处理器分别与所述按键检测电路和所述强电控制电路连接，所述处理器用于接收所述按键检测电路检测到的开关信号，并根据所述开关信号触发所述强电控制电路控制电器设备与强电的连接或断开；

所述按键检测电路包括：强电开关、强电检测子电路、强弱电隔离装置和弱电检测子电路；

所述强电开关的常开静触点用于连接所述强电的火线，所述强电开关的动触点连接所述强电控制电路，所述强电开关的常闭静触点连接所述强电检测子电路的输入端，所述强电检测子电路的输出端通过依次连接的所述强弱电隔离装置和所述弱电检测子电路连接所述处理器。

2.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述强弱电隔离装置包括：光电耦合器；

所述光电耦合器的发光二极管的阳极端连接所述强电检测子电路的输出端，所述光电耦合器的发光二极管的阴极端连接所述强电的零线，所述光电耦合器的光敏三极管的发射极端连接接地端，所述光敏三极管的集电极端通过所述弱电检测子电路连接所述处理器。

3.根据权利要求2所述的开关机电路，其特征在于，所述强电检测子电路包括：第一限流电阻、第一电容和第一二极管；

所述第一限流电阻的一端作为所述强电检测子电路的输入端连接所述常闭静触点，所述第一限流电阻的另一端连接所述发光二极管的阳极端；

所述第一电容并联连接在所述发光二极管的阳极端和所述发光二极管的阴极端；

所述第一二极管反向并联连接在所述发光二极管的阳极端和所述发光二极管的阴极端。

4.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述弱电检测子电路包括：上拉电阻、第二限流电阻和第二电容；

所述上拉电阻的一端连接所述处理器的供电电源，所述上拉电阻的另一端通过所述第二限流电阻连接所述处理器；

所述第二电容的正极板连接所述第二限流电阻和所述处理器的公共端，所述第二电容的负极板连接接地端。

5.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述强电控制电路包括：继电器和继电器驱动电路；

所述继电器的常开触点的一端连接所述强电的火线，所述继电器的常开触点的另一端连接主板电源系统；

所述继电器的线圈的一端连接线圈供电电源，所述继电器的线圈的另一端通过所述继电器驱动电路连接所述处理器，所述继电器驱动电路用于控制所述继电器的常开触点打开或关闭，以断开或接通所述强电的火线与所述电器设备的连接。

6.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述处理器为DSP芯片。

7.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述强电开关为单刀双掷开关。

8.一种家用电器，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的开关机电路。